RU2659756C2 - Method for increasing the performance of the ac electric locomotives in the mode of recovery braking and the device for its implementation - Google Patents

Method for increasing the performance of the ac electric locomotives in the mode of recovery braking and the device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2659756C2
RU2659756C2 RU2016146239A RU2016146239A RU2659756C2 RU 2659756 C2 RU2659756 C2 RU 2659756C2 RU 2016146239 A RU2016146239 A RU 2016146239A RU 2016146239 A RU2016146239 A RU 2016146239A RU 2659756 C2 RU2659756 C2 RU 2659756C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
converter
control
rectifier
inverter
wires
Prior art date
Application number
RU2016146239A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016146239A (en
RU2016146239A3 (en
Inventor
Роман Иванович Устинов
Олег Валерьевич Мельниченко
Александр Юрьевич Портной
Сергей Геннадьевич Шрамко
Алексей Олегович Линьков
Дмитрий Андреевич Яговкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС)
Priority to RU2016146239A priority Critical patent/RU2659756C2/en
Publication of RU2016146239A publication Critical patent/RU2016146239A/en
Publication of RU2016146239A3 publication Critical patent/RU2016146239A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2659756C2 publication Critical patent/RU2659756C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/16—Dynamic electric regenerative braking for vehicles comprising converters between the power source and the motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/02—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors
    • B60L9/08—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors fed from ac supply lines
    • B60L9/12—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors fed from ac supply lines with static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/1555—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with control circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/292—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC
    • H02P7/295—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC of the kind having one thyristor or the like in series with the power supply and the motor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: group of inventions relates to electrical traction systems of vehicles. Way to increase the efficiency of the AC electric locomotive in the regenerative braking mode is that when the steering impulse of control is passed to one of the thyristor arms of the rectifier-inverter converter, depending on the regulation zone and the direction of the electromotive force of the traction transformer, the control unit generates and provides for the new steering pulses, which are intended for the shoulders, the operation of which excludes the formation of the short circuit in the circuit. Device for implementing the efficiency of the rectifier-inverter converter includes the control pulse tracking units, which are installed directly on each converter. Tracking units consist of two parallel groups of diodes that, with their anode group, are connected to the wires, which are suitable for the thyristor arms of the converter, and with the cathode group – to the two wires, which return to the control unit.
EFFECT: technical result consists in increased efficiency of the rectifier-inverter converter of the electric locomotive.
2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к способу повышения работоспособности электровозов переменного тока в режиме рекуперативного торможения. Способ заключается в отслеживании импульсов управления, подаваемых на управляющие электроды тиристоров плеч выпрямительно-инверторных преобразователей (ВИП), и в случае пропуска импульса управления на одно из тиристорных плеч ВИП, блок управления ВИП формирует и подает новый импульс, предотвращая аварийный режим - короткое замыкание генератора, сохраняя тем самым работоспособность электровоза в режиме рекуперативного торможения. Изобретение включает в себя новый алгоритм управления ВИП электровоза и дополнительную установку блоков отслеживания импульсов на каждый ВИП.The invention relates to a method for increasing the operability of AC electric locomotives in regenerative braking mode. The method consists in tracking control pulses supplied to the control electrodes of the thyristors of the arms of the rectifier-inverter converters (VIP), and in the case of a control pulse passing to one of the thyristor arms of the VIP, the VIP control unit generates and delivers a new pulse, preventing the emergency mode - generator short circuit , thereby maintaining the operability of the electric locomotive in regenerative braking mode. The invention includes a new algorithm for controlling the VIP of an electric locomotive and an additional installation of pulse tracking units for each VIP.

Целью данного изобретения является сохранение работоспособности электровоза в режиме рекуперативного торможения при пропуске управляющих импульсов, подаваемых на тиристорные плечи ВИП, неизбежно вызывающих аварийный режим - короткого замыкания в его силовой цепи.The aim of this invention is to maintain the operability of an electric locomotive in regenerative braking mode while skipping control pulses supplied to the thyristor arms of a VIP, which inevitably cause an emergency mode - a short circuit in its power circuit.

Анализ причин выхода из строя ВИП показал, что основная часть отказов и повреждений силовой части преобразователя происходит из-за повреждения электронных элементов и сбоев в работе системы управления преобразователем. Значительная часть таких отказов приходится на пропуск управляющих импульсов, подаваемых на управляющие электроды тиристоров плеч ВИП.The analysis of the reasons for the failure of the VIP showed that the main part of failures and damage to the power part of the converter occurs due to damage to electronic elements and malfunctions in the operation of the converter control system. A significant part of such failures occurs in the passage of control pulses supplied to the control electrodes of the thyristors of the VIP arms.

Пропуск импульса управления может произойти по ряду причин: неисправность блока управления, обрыв проводов управления, замыкание проводов на корпус, замыкания проводов между собой и др., вследствие чего образуется аварийный режим работы ВИП, ток многократно увеличивается и приводит к выходу из строя электрическое оборудование всей силовой цепи электровоза.Missing a control pulse can occur for a number of reasons: a malfunction of the control unit, breakage of the control wires, shorting of wires to the case, shorting of wires to each other, etc. power circuit of an electric locomotive.

На фиг. 1 показана диаграмма выпрямленного напряжения (Ug), тока генератора (Ig), направление электродвижущей силы тягового трансформатора (Е) и токов плеч ВИП (IVS) с типовым алгоритмом управления [1], на примере 4-ой зоны регулирования при пропуске импульса управления на тиристорное плечо VS2. На фиг. 2 показаны мгновенные схемы замещения ВИП на 4-ой зоне регулирования с типовым алгоритмом. Для более подробного анализа первый полупериод разбивается на временные интервалы 0-1-2-3-4-5-π, а второй полупериод - на интервалы π-6-7-8-9-10-2π, фиг. 1.In FIG. 1 shows a diagram of the rectified voltage (U g ), the generator current (I g ), the direction of the electromotive force of the traction transformer (E) and the arm currents of the VIP (I VS ) with a typical control algorithm [1], on the example of the 4th regulation zone during skipping control pulse on the thyristor arm VS2. In FIG. Figure 2 shows the instantaneous equivalent circuits of the VIP in the 4th regulation zone with a typical algorithm. For a more detailed analysis, the first half-period is divided into time intervals 0-1-2-3-4-5-π, and the second half-period is divided into intervals π-6-7-8-9-10-2π, FIG. one.

Допустим, что в первом полупериоде напряжения, обозначенном сплошной стрелкой, ток протекает на интервале 0-1 через тиристорные плечи VS1, VS8. В момент времени, соответствующий точке 1, после подачи импульса управления αр (регулируемый угол открытия тиристоров) на тиристоры плеча VS3 начинается коммутация тока с тиристоров плеч VS1 на VS3. Коммутация γр, которой соответствует интервал 1-2, происходит под действием напряжения секции a1-1 вторичной обмотки тягового трансформатора. После окончания коммутации на интервале 2-3 напряжение инвертора определяется уже напряжением секций 1-х1 тягового трансформатора. В конце полупериода с опережением на угол β (угол опережения открытия тиристоров), точка 3, подаются одновременно импульсы управления на тиристорные плечи VS2 и VS7. Однако на плечо VS2 импульс управления не приходит по одной из указанных выше причин. В связи с этим отсутствует коммутация, с плеча тиристоров VS8 на плечо VS2, в этот момент образуется аварийный режим - короткое замыкание генератора. На интервалах 5-6-7-8-9-10-π; напряжение инвертора Uи равно нулю, так как ток генератора протекает через одновременно открытые плечи тиристоров, минуя вторичную обмотку тягового трансформатора. Из-за малого сопротивления выпрямленной цепи сила тока многократно увеличивается.Suppose that in the first half-cycle of the voltage indicated by a solid arrow, the current flows in the interval 0-1 through the thyristor arms VS1, VS8. At the point in time corresponding to point 1, after the control pulse α p (adjustable opening angle of the thyristors) is supplied to the thyristors of the arm VS3, current switching from the thyristors of the arms VS1 to VS3 begins. Switching γ p , which corresponds to the interval 1-2, occurs under the action of the voltage section a1-1 of the secondary winding of the traction transformer. After the end of the switching in the interval 2-3, the inverter voltage is already determined by the voltage of the sections 1-x1 traction transformer. At the end of the half-cycle ahead of the angle β (the leading angle of the opening of the thyristors), point 3, control pulses are simultaneously fed to the thyristor arms VS2 and VS7. However, the control pulse does not come to the shoulder of VS2 for one of the above reasons. In this regard, there is no switching from the arm of the thyristors VS8 to the arm of VS2, at this moment an emergency mode is formed - a short circuit of the generator. At intervals of 5-6-7-8-9-10-π; Inverter voltage U is zero and, as the generator current flows through thyristors simultaneously exposed shoulders bypassing the secondary winding of a traction transformer. Due to the low resistance of the rectified circuit, the current strength increases many times.

Известны электровозы переменного тока ВЛ80Р, ВЛ85, ВЛ65, ЭП1(П, М), 2(3,4)ЭС5К, Э5К на которых применяются тиристорные ВИПы [1-3]. На данных электровозах в качестве защиты ВИП от аварийных режимов устанавливаются быстродействующие выключатели и реле перегрузки. В случае возникновения аварийного режима, цепи защиты срабатывают и разбирают схему работы рекуперативного торможения и электровоз теряет тормозной эффект ВКЭ=0, появляется необходимость применения пневматического торможения. В этот момент в поезде происходят значительные продольные динамические реакции, которые могут привести к сходу подвижного состава с рельсового пути.Known electric locomotives of alternating current VL80R, VL85, VL65, EP1 (P, M), 2 (3,4) ES5K, E5K on which thyristor VIPs are used [1-3]. On these electric locomotives, high-speed circuit breakers and overload relays are installed to protect the VIP from emergency conditions. In the event of an emergency mode, the protection circuits are activated and disassemble the regenerative braking operation scheme and the electric locomotive loses the braking effect В КЭ = 0, it becomes necessary to use pneumatic braking. At this moment, significant longitudinal dynamic reactions occur in the train, which can lead to the rolling stock leaving the rail track.

Технический результат - повышение работоспособности ВИП электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения и исключение развития аварийного режима - короткого замыкания генератора.EFFECT: increased operability of a VIP electric locomotive of an alternating current in regenerative braking mode and the exclusion of the development of an emergency mode - a generator short circuit.

Предлагаемый способ повышения работоспособности электровоза переменного тока не только исключает выход из строя электрического оборудования цепи преобразователя, но и сохраняет режим рекуперативного торможения электровоза в эксплуатации.The proposed method of increasing the operability of an AC electric locomotive not only eliminates the failure of the electrical equipment of the converter circuit, but also maintains the regenerative braking mode of the electric locomotive in operation.

Способ заключается в совершенствовании алгоритма управления ВИП и дополнительной установке на каждом преобразователе блоков отслеживания импульсов. Блок устанавливается непосредственно на самом преобразователе и подключается параллельно к проводам управления ВИП, фиг. 3. Блок содержит две параллельно включенные группы диодов, условно разделяющие подходящие к ВИПу провода управления на 1-ю и 2-ю группы. К 1-ой группе относятся тиристорные плечи преобразователя: VS1, VS2, VS3, VS4, а ко 2-й: VS5, VS6, VS7, VS8. При работе преобразователя на каждой из зон регулирования одновременно, согласно типовому алгоритму [1], подаются импульсы β на плечи преобразователя 1-й и 2-й группы. Блок осуществляет обратную связь с блок управления с помощью двух выходящих из него проводов управления, фиг. 3. При отсутствии на одном из проводов сигнала, система управления включает предлагаемый (аварийный) алгоритм работы плеч инвертора фиг. 4.The method consists in improving the VIP control algorithm and additional installation of pulse tracking blocks on each converter. The unit is mounted directly on the converter itself and is connected in parallel to the VIP control wires, FIG. 3. The block contains two parallel-connected groups of diodes, conditionally dividing the control wires suitable for the VIP into the 1st and 2nd groups. The 1st group includes thyristor arms of the converter: VS1, VS2, VS3, VS4, and the 2nd: VS5, VS6, VS7, VS8. When the converter is operating on each of the control zones at the same time, according to the standard algorithm [1], pulses β are applied to the shoulders of the converter of the 1st and 2nd group. The unit provides feedback to the control unit using two control wires emerging from it, FIG. 3. If there is no signal on one of the wires, the control system includes the proposed (emergency) algorithm for the operation of the inverter arms of FIG. four.

Рассмотрим процесс работы ВИП в режиме рекуперативного торможения при пропуске импульса управления согласно предлагаемому алгоритму управления тиристорными плечами на примере четвертой зоны регулирования. На фиг. 5 показана диаграмма выпрямленного напряжения (Ug), тока генератора (Ig), направление электродвижущей силы контактной сети (Е) и токов плеч ВИП (IVS) с типовым алгоритмом управления (фиг. 4), на примере 4-й зоны регулирования при пропуске импульса управления на тиристорное плечо VS2.Consider the process of operation of the VIP in the mode of regenerative braking when a control pulse is missed according to the proposed thyristor arm control algorithm using the example of the fourth regulation zone. In FIG. 5 shows a diagram of the rectified voltage (U g ), the generator current (I g ), the direction of the electromotive force of the contact network (E) and the arm currents of the VIP (I VS ) with a typical control algorithm (Fig. 4), using the 4th regulation zone as an example when skipping the control pulse on the thyristor arm VS2.

Для более подробного анализа рассмотрим четыре полупериода каждый из которых разбивается на временные интервалы: 0-1-2-3-4-5-π, π-6-7-2π, 2π-8-9-10-11-3π, 3π-12-13-14-4π, фиг. 5. Мгновенные схемы замещения ВИП во временных интервалах: 0-1-2-3-4-5-π, π-6-7-2π, 2π-8-9-10-11-3π, 3π-12-13-14-4π, представлены на фиг. 6.For a more detailed analysis, we consider four half-periods each of which is divided into time intervals: 0-1-2-3-4-5-π, π-6-7-2π, 2π-8-9-10-11-3π, 3π -12-13-14-14π, FIG. 5. Instant VIP equivalent circuit in time intervals: 0-1-2-3-4-5-π, π-6-7-2π, 2π-8-9-10-11-3π, 3π-12-13- 14-4π are shown in FIG. 6.

Пусть в полупериоде питающего напряжения, в котором эдс обозначена сплошной стрелкой, ток инвертора протекал через плечи VS1 и VS8, этому соответствует интервал 0-1. В момент времени, соответствующий точке 1, управляющий импуль αр подается на тиристоры плеча VS3. После этого происходит коммутация тока с длительностью γр с плеча VS1 на плечо VS3 инвертора. Мгновенная схема замещения ВИП во временном интервале 1-2. После фазовой коммутации γр ток инвертора будет протекать через тирсисторные плечи VS3 и VS8, чему соответствует интервал 2-3. В момент времени, соответствующий углу опережения β, точка 3, происходит подача импульсов на тиристоры плеч VS2 и VS7. Однако на плечо VS2 импульс управления не приходит. В связи с этим отсутствует коммутация тока с плеча тиристоров VS8 на плечо VS2, в этот момент начинается образование аварийного режима - короткое замыкание генератора. Система управления фиксирует отсутствие сигнала на тиристорном плече VS2. После чего импульсы управления буду подаваться на тиристорные плечи инвертора согласно аварийному алгоритму управления, фиг. 4. На интервале 4-5 происходит коммутация тока с плеча VS3 на плечо VS7. Мгновенная схема замещения ВИП во временном интервале 4-5. На интервале 5-6 напряжение инвертора Uи равно нулю, так как, ток генератора протекает через одновременно открытые плечи тиристоров, минуя вторичную обмотку тягового трансформатора. В момент времени, соответствующий углу опережения β, точка 6, происходит подача импульсов на тиристоры плеч VS1 и VS8. Происходит коммутация тока с тиристорного плеча VS7 на плечо VS1. В соответствии с аварийным алгоритмом управления тиристорными плечами инвертора, фиг. 4, в момент времени, соответствующий точке 10, управляющие импульсы β подаются одновременно на тиристоры плеч VS4 и VS7. В результате происходит коммутация, сначала в большом контуре с тиристорного плеча VS1 на тиристорное плечо VS7, потом в малом контуре с тиристорного плеча VS8 на тиристорное плечо VS4. Далее ток инвертора будет протекать через тиристорные плечи VS4 и VS7, чему соответствует интервал 12-13, тем самым поддерживается напряжение на выходе инвертора для ограничения тока якоря. Таким образом исключается возникновение короткого замыкания генератора.Let in the half-period of the supply voltage, in which the emf is indicated by a solid arrow, the inverter current flowed through the arms VS1 and VS8, this corresponds to the interval 0-1. At the time point corresponding to point 1, the control pulse α p is applied to the thyristors of the arm VS3. After this, a current is switched with a duration of γ p from the arm VS1 to the arm VS3 of the inverter. Instant VIP equivalent circuit in the 1-2 time interval. After phase switching γ p , the inverter current will flow through the thyristor arms VS3 and VS8, which corresponds to an interval of 2-3. At the point in time corresponding to the lead angle β, point 3, pulses are applied to the thyristors of the arms VS2 and VS7. However, the control impulse does not come to the shoulder of VS2. In this regard, there is no current switching from the arm of the thyristors VS8 to the arm of VS2, at this moment the formation of an emergency mode begins - a short circuit in the generator. The control system detects the absence of a signal on the thyristor arm VS2. After that, control pulses will be supplied to the thyristor arms of the inverter according to the emergency control algorithm, FIG. 4. In the interval 4-5, current is switched from the VS3 arm to the VS7 arm. Instant VIP equivalent circuit in the time interval 4-5. In the interval 5-6 U of inverter voltage and zero, since the generator current flows through thyristors simultaneously exposed shoulders bypassing the secondary winding of a traction transformer. At the point in time corresponding to the lead angle β, point 6, pulses are applied to the thyristors of the arms VS1 and VS8. The current is switched from the thyristor arm VS7 to the arm VS1. In accordance with the emergency algorithm for controlling the thyristor arms of the inverter, FIG. 4, at the point in time corresponding to point 10, the control pulses β are applied simultaneously to the thyristors of the arms VS4 and VS7. As a result, switching occurs, first in a large circuit from the thyristor arm VS1 to the thyristor arm VS7, then in a small circuit from the thyristor arm VS8 to the thyristor arm VS4. Further, the inverter current will flow through the thyristor arms VS4 and VS7, which corresponds to the interval 12-13, thereby maintaining the voltage at the inverter output to limit the armature current. This eliminates the occurrence of a short circuit in the generator.

Предлагаемый (аварийный) алгоритм управления тиристорными плечами ВИП в режиме рекуперативного торможения при пропуске импульса управления на одно из плеч инвертора не только предотвратит выход из строя электрического оборудования цепи ВИП, но и сохраняет режим рекуперативного торможения электровоза в эксплуатации.The proposed (emergency) VIP thyristor arm control algorithm in regenerative braking mode when a control pulse is passed to one of the inverter arms will not only prevent the electrical equipment failure of the VIP circuit, but also maintain the regenerative braking mode of the electric locomotive in operation.

Список источниковList of sources

1. Б.А. Тушканов, Н.Г. Пушкарев, Л.А. Позднжова и др. Электровоз ВЛ85. Руководство по эксплуатации. М., 1992, 480 с. 1. B.A. Tushkanov, N.G. Pushkarev, L.A. Pozdnzhova et al. Electric locomotive VL85. Manual. M., 1992, 480 p.

2. Руководство по эксплуатации. Электровоз магистральный 2ЭС5К (ЗЭС5К) Ермак. ИДМБ.661142.009РЭ. - 2006.2. The operation manual. Electric locomotive 2ES5K (ZES5K) Ermak. IDMB.661142.009RE. - 2006.

3. Электровоз ЭП1. Руководство по эксплуатации. Том 2 в 4-х книгах. "ПК "НЭВЗ", 2006 г. - 580 с. 3. Electric locomotive EP1. Manual. Volume 2 in 4 books. "PC" NEVZ ", 2006 - 580 s.

Claims (2)

1. Способ повышения работоспособности электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения, отличающийся тем, что при пропуске управляющего импульса управления на одно из тиристорных плеч выпрямительно-инверторного преобразователя, в зависимости от зоны регулирования и направления электродвижущей силы тягового трансформатора, блок управления формирует и подает новые импульсы управления, предназначенные для плеч, работа которых исключает образование короткого замыкания в цепи.1. A method of increasing the operability of an AC electric locomotive in regenerative braking mode, characterized in that when the control pulse is passed to one of the thyristor arms of a rectifier-inverter converter, the control unit generates and delivers new ones, depending on the regulation zone and the direction of the electromotive force of the traction transformer control pulses intended for shoulders whose operation prevents the formation of a short circuit in the circuit. 2. Устройство для реализации повышения работоспособности выпрямительно-инверторного преобразователя, отличающееся тем, что включает в себя блоки отслеживания импульсов управления, которые устанавливаются непосредственно на каждом преобразователе и состоят из двух параллельных групп диодов, которые своей анодной группой подключаются к проводам, подходящим к тиристорным плечам преобразователя, а катодной группой - к двум возвращающимся к блоку управления проводам.2. A device for implementing the increase in operability of a rectifier-inverter converter, characterized in that it includes control pulse tracking blocks that are installed directly on each converter and consist of two parallel groups of diodes, which are connected by their anode group to wires suitable for the thyristor arms converter, and the cathode group to two wires returning to the control unit.
RU2016146239A 2016-11-24 2016-11-24 Method for increasing the performance of the ac electric locomotives in the mode of recovery braking and the device for its implementation RU2659756C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146239A RU2659756C2 (en) 2016-11-24 2016-11-24 Method for increasing the performance of the ac electric locomotives in the mode of recovery braking and the device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146239A RU2659756C2 (en) 2016-11-24 2016-11-24 Method for increasing the performance of the ac electric locomotives in the mode of recovery braking and the device for its implementation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016146239A RU2016146239A (en) 2018-05-28
RU2016146239A3 RU2016146239A3 (en) 2018-05-28
RU2659756C2 true RU2659756C2 (en) 2018-07-03

Family

ID=62557387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016146239A RU2659756C2 (en) 2016-11-24 2016-11-24 Method for increasing the performance of the ac electric locomotives in the mode of recovery braking and the device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2659756C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766917C1 (en) * 2021-07-29 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Method for determining emergency arm of rectifier-inverter converter of ac electric loader

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2370381C1 (en) * 2008-02-28 2009-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС) Method for increase of energy indicators of ac electric locomotives
RU2467892C1 (en) * 2011-04-13 2012-11-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of increasing ac electric locomotive power efficiency and quality of electric power at locomotive current collector, and device to this end
EP2677621A1 (en) * 2012-06-19 2013-12-25 ALSTOM Transport SA AC-DC single phase controlled reversible converter with low loss snubber
RU2561913C1 (en) * 2014-04-18 2015-09-10 Станислав Васильевич Власьевский Control method for multizone reversible converter of single-phase direct current

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2370381C1 (en) * 2008-02-28 2009-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС) Method for increase of energy indicators of ac electric locomotives
RU2467892C1 (en) * 2011-04-13 2012-11-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of increasing ac electric locomotive power efficiency and quality of electric power at locomotive current collector, and device to this end
EP2677621A1 (en) * 2012-06-19 2013-12-25 ALSTOM Transport SA AC-DC single phase controlled reversible converter with low loss snubber
RU2561913C1 (en) * 2014-04-18 2015-09-10 Станислав Васильевич Власьевский Control method for multizone reversible converter of single-phase direct current

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766917C1 (en) * 2021-07-29 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Method for determining emergency arm of rectifier-inverter converter of ac electric loader

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016146239A (en) 2018-05-28
RU2016146239A3 (en) 2018-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9899831B2 (en) Method and device to protect an ESP power supply from transient over-voltages on the power grid
CN107534296B (en) Bipolar DC power transmission structure
CN109698496A (en) A kind of rail traffic tractive power supply system and control method
CN104604069A (en) Operating state circuit for an inverter and method for setting operating states of an inverter
CN100461574C (en) Power-supply rectifying system at direct current side with protection device
RU2491702C2 (en) Frequency converter
CN101911473A (en) Winding change-over switch of three-phase AC motor
CN103548266B (en) Method and apparatus for operating a power output stage
CN111082415A (en) Power supply to AC loads during a power source failure in an elevator system
RU2659756C2 (en) Method for increasing the performance of the ac electric locomotives in the mode of recovery braking and the device for its implementation
US10153633B2 (en) Method and device for monitoring an electrical network in a rail vehicle, and rail vehicle
CN105896477A (en) Ground protection method of modular multilevel converter and modular multilevel converter
CN106451428A (en) Hybrid type unified power quality conditioner with short circuiting current limiting function
CN206490617U (en) Motorized motions fault tolerance facility, power inverter, polyphase machine and electrical equipment
CN101567553A (en) Circuit for protecting a DC network with DC loads against overvoltage
JP2015012728A (en) Control system and control method for railway vehicle
CN113243079B (en) Operation of a switching element of an inverter, in particular of a rail vehicle, driven by means of at least one synchronous motor of at least three phases
WO2014016918A1 (en) Electric power transmission device
CN203372934U (en) Energy conservation control system
SE524423C2 (en) Apparatus and method for providing electrical power to a vehicle.
CN103350935A (en) Energy-saving control system
Thahir et al. Investigations on modern self-defined controller for hybrid HVDC systems
JP2015089194A (en) Control system for railway vehicle, control method, and electric power conversion system
TW201448441A (en) Power conversion system and control method for same
RU154101U1 (en) DC RECOVERABLE BRAKING DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191125